Aplicação do método do balanço térmico por convecção para a análise de desempenho térmico de residências ventiladas naturalmente e híbridas

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.46421/encac.v17i1.3919

Palabras clave:

balanço térmico, convecção, desempenho térmico, ventilação natural, híbrido

Resumen

O desempenho térmico de uma edificação é resultado da interação dos sistemas instalados, envoltória e clima externo, de maneira direta, essas interações podem ser analisadas através das trocas de calor que ocorrem nos ambientes. Nas edificações, a transferência de calor ocorre simultaneamente pela convecção, condução e radiação. O balanço térmico por convecção está relacionado ao ar do ambiente, sendo possível verificar as trocas de calor e o seu impacto na adição ou remoção de calor por meios passivos (ventilação natural) ou ativos (ar-condicionado). Dessa forma, este trabalho aplicou o método do balanço térmico por convecção para a analisar a influência do fator de abertura para ventilação (FV) de janelas nas trocas de calor da sala de uma edificação residencial ventilada naturalmente e híbrida, além de propor modificações a serem empregadas na envoltória a fim de aprimorar o desempenho térmico. Com os resultados foi possível verificar que a modificação no FV não altera significativamente as trocas de calor nos ambientes híbridos. O balanço térmico auxiliou na análise de desempenho térmico, sendo possível propor melhorias como a alteração da cobertura da edificação, a fim de reduzir os ganhos de calor nos meses mais quentes e a perda nos meses mais frios.

Biografía del autor/a

Letícia Gabriela Eli, Universidade Federal de Santa Catarina - LabEEE

Doutoranda do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).

Tiago de Castro Quevedo, Universidade Federal de Santa Catarina

Doutorando do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).

Ana Paula Melo, Universidade Federal de Santa Catarina

Professora Doutora do Departamento de Engenharia Civil da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), Florianópolis–SC.

Roberto Lamberts, Universidade Federal de Santa Catarina

Professor Titular do Departamento de Engenharia Civil da Universidade Federal de Santa Catarina, UFSC, Florianópolis–SC.

Citas

ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT TR 15575-1-1:2021 Errata 1:2021 - Edificações habitacionais - Desempenho Parte 1-1: Base-padrão de arquivos climáticos para a avaliação do desempenho térmico por meio do procedimento de simulação computacional. Rio de Janeiro, 2021a.

_____. NBR 15220-3: Desempenho térmico de edificações – Parte 3: Zoneamento bioclimático brasileiro e estratégias de condicionamento térmico passivo para habitações de interesse social. Rio de Janeiro, 2005.

_____. NBR 15575-1: Edificações habitacionais - Desempenho. Parte 1: Requisitos Gerais. Rio de Janeiro, 2021b.

BRAGER, G. S.; DE DEAR, R. J. Thermal adaptation in the built environment: A literature review. Energy and Buildings, v. 27, n. 1, p. 83–96, 1998.

CÂNDIDO et al. Towards a Brazilian standard for naturally ventilated buildings: Guidelines for thermal and air movement acceptability. Building Research and Information, v. 39, n. 2, p. 145–153, 2011.

CRAWLEY, D.; LAWRIE, L. Repository of free climate data for building performance simulation: Brazil, Region 3 - South America, 2023. Disponível em: https://climate.onebuilding.org/WMO_Region_3_South_America/BRA_Brazil/index.html. Acesso em: 9 mar. 2023.

DABAIEH et al. Reducing cooling demands in a hot dry climate: A simulation study for non-insulated passive cool roof thermal performance in residential buildings. Energy and Buildings, v 89, p 142–152, 2015.

DE VECCHI et al. ASHRAE 55 adaptive model application in hot and humid climates: The Brazilian case. Architectural Science Review, v 58, n 1, p 93–101, 2015.

DOE - UNITED STATES DEPARTMENT OF ENERGY. EnergyPlus (version 22.2) Disponível em: https://energyplus.net/. Acesso em: 11 jan. 2023.

UZUM, M. dos S. D.; GONÇALVES, J. C. S. The thermal performance of compact housing in tall buildings: an analytical examination for the retrofit of façades in the densified city centre of São Paulo. Architectural Science Review, v 64, n 1–2, p 56–71, 2021.

ELI, et al. Thermal performance of residential building with mixed-mode and passive cooling strategies: The Brazilian context. Energy and Buildings, v 244, n 1, 2021.

KRELLING, et al. A thermal performance standard for residential buildings in warm climates: Lessons learned in Brazil. Energy and Buildings, v 281, n 15, p 112770, 2023.

LABEEE - LABORATÓRIO DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM EDIFICAÇÕES; ELI, L. G. ECV4202 – Análise Térmica de Edificações. 2021. Disponível em: https://labeee.ufsc.br/ensino/pos-graduacao/ecv4202. Acesso em: 19 dez. 2021.

MIRRAHIMI et al. The effect of building envelope on the thermal comfort and energy saving for high-rise buildings in hot-humid climate. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v 53, p 1508–1519, 2016.

PÉREZ-ANDREU et al. Experimental data and simulations of performance and thermal comfort in a typical mediterranean house. Energies, v 14, n 11, 2021.

RAMOS et al. Adaptive behaviour and air conditioning use in Brazilian residential buildings. Building Research & Information, v 49, n 5, p. 496-511, 2020.

RODRIGUES et al. Impact of Natural Ventilation on the Thermal and Energy Performance of Buildings in a Mediterranean Climate. Building, v 9, n 123, p 1 – 17, 2019.

SORGATO, M.J.; MELO, A. P.; LAMBERTS, R. The effect of window opening ventilation control on residential building energy consumption. Energy and Buildings, v 133, n 1, p 1–13, 2016.

SPITLER, J. D. Thermal load and energy performance prediction. Em: HENSEN, J. L. M.; LAMBERTS, R. (org.). Building Performance Simulation for Design and Operation. Second edition. New York: Routledge, 2019. p. 13–75.

SU, B.; AYNSLEY, R. A case study of roof thermal performance in naturally ventilated houses in hot-humid climates under summer conditions. Architectural Science Review, v 49, n 4, p 399–407, 2006.

TRIANA, M. A.; LAMBERTS, R.; SASSI, P. Characterisation of representative building typologies for social housing projects in Brazil and its energy performance. Energy Policy, v 87, n December 2014, p 524–541, 2015.

VÁZQUEZ-TORRES, C. E.; GÓMEZ-AMADOR, A. Impact of indoor air volume on thermal performance in social housing with mixed mode ventilation in three different climates. Energy and Built Environment, v 3, issue 4, p 433 – 443, 2022.

VETTORAZZI et al. Optimization of the passive house concept for residential buildings in the South-Brazilian region. Energy and Buildings, v 240, n 1, p 110871, 2021.

Publicado

2023-10-26

Cómo citar

ELI, Letícia Gabriela; QUEVEDO, Tiago de Castro; MELO, Ana Paula; LAMBERTS, Roberto. Aplicação do método do balanço térmico por convecção para a análise de desempenho térmico de residências ventiladas naturalmente e híbridas. In: ENCONTRO NACIONAL DE CONFORTO NO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 17., 2023. Anais [...]. [S. l.], 2023. p. 1–9. DOI: 10.46421/encac.v17i1.3919. Disponível em: https://eventos.antac.org.br/index.php/encac/article/view/3919. Acesso em: 24 nov. 2024.

Número

Sección

4. Desempenho Térmico do Ambiente Construído

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